дано:
- Объем раствора HCl: V(HCl) = 35,0 см3 = 0,035 дм3
- Массовая доля HCl: w(HCl) = 10,0 %
- Плотность раствора HCl: d(HCl) = 1,05 г/см3
- Масса раствора NaOH: m(NaOH) = 100 г
- Массовая доля NaOH: w(NaOH) = 2,00 %
находим:
1. Рассчитаем массу HCl в первом растворе:
m(HCl) = w(HCl) * V(HCl) * d(HCl)
m(HCl) = 0,10 * 0,035 дм3 * 1,05 г/см3 = 0,03675 г
2. Рассчитаем массу NaOH во втором растворе:
m(NaOH) = w(NaOH) * m(раствор)
m(NaOH) = 0,02 * 100 г = 2,0 г
3. Реакция между HCl и NaOH:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
По уравнению видно, что HCl и NaOH реагируют в соотношении 1:1.
4. Определим, какой из реагентов является лимитирующим:
- Количество HCl (в молях):
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl)
M(HCl) = 36,46 г/моль
n(HCl) = 0,03675 г / 36,46 г/моль ≈ 0,001007 моль
- Количество NaOH (в молях):
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH)
M(NaOH) = 40,00 г/моль
n(NaOH) = 2,0 г / 40,00 г/моль = 0,050 моль
Сравниваем количества:
- HCl: 0,001007 моль
- NaOH: 0,050 моль
HCl является лимитирующим реагентом.
5. После реакции HCl полностью прореагирует с NaOH, образуя NaCl и H2O.
Количество оставшегося NaOH:
n(NaOH ост) = n(NaOH) - n(HCl)
n(NaOH ост) = 0,050 моль - 0,001007 моль = 0,048993 моль
6. Найдем массы остающихся веществ:
- Масса NaOH после реакции:
m(NaOH ост) = n(NaOH ост) * M(NaOH)
m(NaOH ост) = 0,048993 моль * 40,00 г/моль ≈ 1,96 г
- Масса образовавшегося NaCl:
m(NaCl) = n(HCl) * M(NaCl)
M(NaCl) = 58,44 г/моль
m(NaCl) = 0,001007 моль * 58,44 г/моль ≈ 0,0588 г
7. Общая масса конечного раствора:
m(total) = m(раствор HCl) + m(раствор NaOH) - m(HCl) + m(NaCl)
m(раствор HCl) = V(HCl) * d(HCl) = 0,035 дм3 * 1,05 г/см3 = 36,75 г
m(total) = 36,75 г + 100 г - 0,03675 г + 0,0588 г = 136,77 г
находим массовые доли веществ в окончательном растворе:
1. Массовая доля NaCl:
w(NaCl) = m(NaCl) / m(total) * 100%
w(NaCl) = 0,0588 г / 136,77 г * 100% ≈ 0,043%
2. Массовая доля NaOH:
w(NaOH) = m(NaOH ост) / m(total) * 100%
w(NaOH) = 1,96 г / 136,77 г * 100% ≈ 1,43%
ответ:
Массовая доля NaCl в окончательном растворе составляет примерно 0,043 %, а массовая доля NaOH составляет около 1,43 %.